仪表系统的设计理念论述
安全仪表系统(SIS)的设计原则
安全仪表系统（SlS）的设计原则当对仪表的安全系统进行设计时，必须遵循以下几条基本原则：可靠性原则：系统的可靠性是指在一定的时间间隔内，发生故障的概率。
整个系统的可靠性是由组成系统的各单元可靠性的乘积，任何一个环节可靠性的下降都会导致整个系统可靠性的下降。
人们通常对于逻辑控制系统的可靠性十分重视，往往忽视检测元件和执行元件的可靠性，使得整套安全仪表系统可靠性低，达不到降低受控设备风险可用性（可用度）是指可维修的产品在规定的条件下使用时，在某时刻正常工作的概率。
可用性不影响系统的安全性，但系统的可用性低可能会导致装置或工厂无法进行正常的生产。
而对于安全仪表系统对工艺过程的认知过程，还应当重视系统的可用性，正确地判断过程事故，尽量减少装置的非正常停工，减少开、停工造成的经济损失。
故障安全原则：故障安全原则是指，当内部或外部原因使SIS失效时，被保护的对象（装置）应按预定的顺序安全停车，自动转入安全状态。
具体体现为：（1）现场开关仪表选用常闭接点，工艺正常时，触点闭合，达到安全极限时触点断开，触发联锁动作；（2）电磁阀采用正常励磁，联锁未动作时，电磁阀线圈带电，联锁动作时断电；（3）送往电气配电室用来开/停电机的接点用中间继电器隔离，其励磁电路应为故障安全型；（4）作为控制装置，“故障安全”意味着当其自身出现故障而不是工艺或设备超过极限工作范围时，至少应该联锁动作。
以便按预定的顺序安全停车（这对工艺和设备而言是安全的），进而通过硬件和软件的冗余和容错技术，在过程安全时间内检测到故障，自动执行纠错程序，排除故障。
过程适应原则：安全仪表系统的设置必须根据工艺过程的运行规律，为工艺过程在正常运行和非正常运行时服务。
正常时安全仪表系统不能影响过程运行，在工艺过程发生危险情况时安全仪表系统要发挥作用，保证工艺装置的安全。
这就是系统设计的过程适应原则。
独立设置：所谓独立设置原则，是指整个SlS系统应独立于过程控制系统（如DCS）,以降低控制功能和安全功能同时失效的概率，使其不依附于过程控制系统就能独立完成自动保护联锁的安全功能。
仪器仪表的设计理念
智能仪表都配有详细的使用说明，给出许多实用的操作使用程序，并附有各种可选择的、用于扩大应用范围的附件。这些附件的设计都要同主机设计进行一体化考虑，对仪表的易损件和定期更换件都配套供应，使用户感到十分方便。这种“软科学”发展了，仪器仪表硬件电路的智能化水平就能迅速提高。这方面英国厂家是一个很好的例证。英国的集成电路工业较薄弱，但仪表工业却很先进。这主要在于用现代化的设计思想和方案来组织设计用进口元器件所构成的仪表。
一、要重视可靠性设计
可靠性(Realizability)理论广泛应用于工程技术的各个领域，其分支——可靠性分析和设计更是在先进的智能式仪器仪表设计中得到重视和应用。我们必须深刻认识到高水平的产品离开高可靠性做保证就是废品。国外先进的智能式仪器仪表，在设计阶段就十分注意可靠性的分析与设计。青岛仪迪电子有限公司运用可靠性分配理论，将可靠性指标从系统整机到部件级、元器件级逐级分配，从而使整机的可靠性得到器仪表的发展，以及我国改革开放政策的深化，近年来我国引进了大批国际上高水平的仪器仪表。这不仅对国内测量仪器的设计研制、元器件、生产工艺带来很大的冲击，更是对我国仪器仪表的设计理论和制造方法的巨大震动。事实上，对比我国的仪器仪表现状，国外许多先进的智能式仪器仪表的设计方法和理论，应是我们首先要引进、消化和吸收的。青岛仪迪电子有限公司归纳了以下六个方面的问题加以简要论述，以便立足国内，实现产品设计的国产化、现代化、智能化。
先进的智能式仪器仪表，其通用性都很强。青岛仪迪电子突出反映在绝大多数产品都有通用接口系统，可以很方便地将系统互联并与计算机组建成自动测试系统。这样就使得仪器与仪表的用途和使用范围大大地扩展了。
五、同步发展自动测试系统
新型仪器仪表大多是基于微处理机化的智能式设计。这样，人工调试非常困难，有时是不可能的。因此，自动测试系统(ATS)就要随着仪器仪表的发展而同步研制。有了ATS的强大的技术支持，才能使精心设计的智能式仪表的大量生产得到可靠保证。国外大的仪器和计算机制造厂家，无一例外的都配备有高水平的自动检测、自动校准和在线维修技术的功能和系统。
关于大型石化装置安全仪表系统的设计分析
关于大型石化装置安全仪表系统的设计分析大型石化装置安全仪表系统在现代化生产过程中起着不可替代的作用。
该系统的可靠性和实用性对于整个装置的安全运行至关重要。
因此，在设计和分析大型石化装置的安全仪表系统时，需要注重各种因素，包括流程安全、环境安全、设备安全、人员安全等，从而确保安全仪表系统的实用性和可靠性。
首先，在安全仪表系统的设计上，应该注意其功能的完备性。
安全仪表系统的主要功能是监测生产现场的各种参数和状态。
在这方面，需要考虑到安全仪表系统的测量范围、精度、稳定性和可靠性。
此外，还需要考虑到安全仪表系统的实时性和响应速度。
在大型石化装置中，生产流程和参数随时会发生变化，因此安全仪表系统需要具有快速响应、实时监测的能力，以及足够的抗干扰能力。
其次，在安全仪表系统的设计中，应该注重信息的处理和传递。
安全仪表系统需要将采集到的数据传输到数据处理系统或监控中心。
因此，在设计中需要考虑到数据传输的可靠性和安全性。
数据传输的过程中，需要考虑到数据的完整性、保密性、可靠性和时效性，以及传输通道的安全性。
此外，在数据处理方面，需要配备高效的数据处理系统，并采用适当的算法和模型，以实现对于数据的分析和处理。
另外，在安全仪表系统的设计方面，还需要注意人机交互。
在大型石化装置中，安全仪表系统是由工程技术人员来操作和维护的。
因此，在设计安全仪表系统时，需要针对工程技术人员的工作特点和实际需求，设计用户友好的人机界面和操作界面，以便于工程技术人员对工厂参数的监测和处理。
最后，在安全仪表系统的设计方面，还需要注重数据存储和备份。
在大型石化装置中，安全仪表系统所采集的数据量巨大，因此需要一个高效、稳定的数据存储系统，保证数据的可靠存储。
同时，需要定期进行数据备份，以防数据丢失并保证数据的完整性。
总之，在设计和分析大型石化装置的安全仪表系统时，需要考虑到多种因素，包括测量准确性、信息处理和传递、人机交互和数据存储备份等。
只有通过对这些因素的充分考虑和综合分析，才能设计出实用且可靠的安全仪表系统，确保大型石化装置的安全运行。
仪表系统的设计理念论述
仪表系统的设计理念论述模块化设计的根本流程简介1确定工艺块初步平面布置首先由工艺专业依据工艺流程及功能把各主要设施分成一个个工艺块，每个工艺块包括了肯定数量的工艺系统，并初步定义各工艺块的输入输出及相应管道尺寸，生成整个工厂的工艺块流程图。
依据一些关键的现场位置因素比方风向及管道、供电的接入点等来安排组织各个工艺块的初步平面布置，同时要尽量削减各工艺块之间主管道的连接数量。
组织各专业工程师一起讨论各工艺块的平面布置，通过全部专业间的通力协作以使布置满意各专业的根本要求。
2工艺块空间安排依据工程允许的最大模块的运输尺寸和重量要求把各个工艺块中的设备布置在钢构造的模块中，同时尽量使各模块间的界面降低到最少。
在这个过程中需要考虑及优化重要管道的布置、电仪室的位置及尺寸、主桥架的走向、土建专业主框架的尺寸、预留空间等等。
其中，电仪室里集成了掌握该模块中全部电气仪表设备的MCC和掌握柜。
3进展总图利用已定义好尺寸大小的工艺块来进展总图，确定供电及掌握系统的安排分布方案以及管道敷设和桥架的接入点。
4进展每个模块的详细尺寸重量依据模块中已确定的全部设备来进一步进展模块的尺寸和重量，在这个过程中，要核实工程最终施工现场关于运输和物流的全部相关要求。
5对模块进展细节设计在这个阶段由全部专业一起开头对模块进展细节设计并开头创立三维模型。
影响模块化设计工程的重要因素1工程执行规划跟采纳传统施工方式的工程相比，模块化设计工程要求工程根底设计的深度更深，供货商提交最终版文件的时间要早，设计图纸及材料需要满意预制厂预制规划的要求。
2运输及物流因素模块的尺寸和重量限制是影响模块化设计的关键因素之一，运输的方式方法、不同国家和地区对运输的相关法律法规等方面的要求都需要在进展模块化设计时有充分的考虑和完整的规划。
3工程设计早期的模块化设计仅仅是针对管廊管架的模块化设计，模块的总体集成度水平较低，对设计而言仅需要考虑在施工的时候如何把管架预制成模块以及现场施工时模块间的安装连接。
石油化工装置安全仪表系统的设计探讨
石油化工装置安全仪表系统的设计探讨摘要：在石油化工产业持续发展的背景下，由于生产过程中极有可能出现安全事故，故而石化生产安全风险的管控逐渐受到社会关注。
石油化工装置与石化生产作业的安全性具有直接关系，因此为提高该装置安全性，实现对其异常动作进行高效检测，必须对安全仪表系统形成正确认知，掌握该系统的核心内容，结合要求对其进行科学设计，并在石油化工装置中对其进行充分利用，以保障生产安全，该点对石油化工产业健康发展具有积极的促进意义。
基于此，本文将对石油化工装置安全仪表系统的设计对策进行分析。
关键词：石油化工；化工装置；安全仪表系统1 石油化工装置安全仪表系统常见故障原因1.1 设计时考虑不周全设备设计原则上精准、精确，只有这样才能够真正发挥设备作用。
所以，在设计石油化工自动化仪表上，就需要保证设计合理。
但是，从实际情况上能够看出，因为石油化工行业的生产环境较差，所以在具体设计上所需要考虑的因素也比较多，如果没有从实际情况入手来有效选择，没有严格按照规定来设计，这样都会影响仪表的精准度，从而导致仪表不能够充分发挥作用。
1.2 忽略部位整体协调一些石油化工企业缺少对部件的重视，导致自动化仪表在实际作业上因为小部件故障导致仪表失效。
所以，在具体制造上，就需要能够对小部件和大部件的联系加以分析，只有这样才能够更好地发挥自动化仪表的实际作用。
因此，在实际制作中，就需要充分考虑部件的协调，避免因为认知不全，导致自动化仪表无法充分发挥作用。
1.3 缺少严格使用管理根据相关人员调查能够看出，当前我国石油化工企业在不断发展，石油化工企业的管理水平也在不断提高，并加强对自动化技术重视。
但是，从实际情况上能够看出，其中还有一些问题没有解决，这些问题不仅会影响自动化仪表精准度，而且还会影响生产安全。
而出现一些问题的原因则是工作人员自身专业素质不足，不能够胜任工作。
因此，在具体操作上就会出现错误方法，严重的影响仪表工作效率。
仪表设计
仪表设计仪表设计仪表设计作为一门重要的设计学科，主要关注于创造功能性、美观性和易用性的仪器仪表。
它涉及到广泛的领域，包括工业、交通、医疗等，为用户提供准确、清晰的信息展示和操作界面。
本文将从仪表设计的意义、要素和技巧等方面进行探讨，并探究其在不同领域的应用。
一、仪表设计的意义仪表设计在各行各业中扮演着重要的角色。
首先，它是信息传递和交互的桥梁，通过合理的排布和布局将复杂的数据呈现给用户。
其次，仪表设计能够提高用户的工作效率和安全性，通过简洁明了的界面和直观的操作方式，使用户能够快速准确地获取所需信息并进行相应操作。
再次，良好的仪表设计能够提升产品的品质和形象，塑造品牌形象，吸引用户的注意力并提升用户体验。
因此，仪表设计在现代社会中具有不可忽视的重要性。
二、仪表设计的要素仪表设计的要素包括布局、图形、色彩、字体和交互等。
首先，布局是仪表设计的基础，它决定了信息的排布和组织方式。
合理的布局能够使信息更加清晰易读，避免信息的混乱和冗杂。
其次，图形是仪表设计中常用的元素，能够直观地表达数据和信息。
良好的图形设计能够帮助用户更好地理解信息，提高数据的可视化效果。
再次，色彩是仪表设计中不可或缺的要素，它能够传达情感和意义，引导用户的注意力和情绪。
合理运用色彩可以使界面更加生动有趣，增加用户的使用体验。
此外，字体选择和交互方式也是仪表设计的重要要素，它们直接影响信息的可读性和用户的使用感受。
三、仪表设计的技巧在进行仪表设计时，需要注意以下几个技巧。
首先，简洁明了是仪表设计的基本原则。
在设计过程中，需要将复杂的信息精简、整理，突出重要信息，避免界面过于冗杂和混乱。
其次，一致性是仪表设计的重要原则之一。
保持界面元素的一致性能够提供统一的使用感受，降低学习成本，提高用户体验。
再次，可用性是仪表设计的核心目标。
设计师需要从用户角度出发，考虑用户的需求和使用习惯，提供易学易用的界面和操作方式。
最后，反馈和调整是仪表设计不可或缺的环节。
石油化工安全仪表系统设计
石油化工安全仪表系统设计随着我国社会和经济的快速发展，科学技术也在不断进步，在安全仪表系统设计中，引入了安全等级的概念，就是要求设计人员在对一个具体生产装置设计时，首先应该对其安全等级要求进行评估，确定其安全等级范围，以避免设计的盲目性，造成不必要的浪费，这样一来不仅有利于石油化工装置安全仪表系统设计的进步，还为我国经济的整体发展奠定良好的基础。
1安全仪表系统的综述所谓的安全仪表系统就是保证仪表安全运行的系统，主要是由逻辑运算器、传感器、执行软件以及配套的软件系统。
一旦生产过程中出现报警，仪表的安全系统就会自动响应，自动执行安全保护程序，使得生产人员和装备处于安全的状态。
在系统正常检测的时候，不同的参数表示不同安全程度，此时就要用安全度等级来表示，简称SIL。
SIL实际上就是根据定额时间内和相同的条件下，安全仪表系统正常运行功能的概率情况，是国际上普遍采用的表征仪表系统可靠度的参数。
根据国际电工委员会（IEC）的要求，将安全程度的等级分为4类，分别为SIL1、SIL2、SIL3、SIL4。
石油化工仪表的安全系统就是生产工艺的保护层，其处在第一层，能够有效地监测和预防危险事件的发生，因此合理的设计仪表系统就显得格外重要。
2安全仪表系统设计应遵循的基本原则2.1确保仪表系统可靠准确由于石油化工装置安全仪表的独特作用，设计的仪表系统，必须确保系统能够长期安全、可靠、稳定运行，这是设计石油化工装置安全仪表系统应当遵循的一条重要原则。
这就要求在进行设计时，要在系统设计、元器件选择、软件编程上要统筹全面考虑，以确保仪表系统绝对安全可靠。
比如：必须确保仪表在正常条件下可以安全运行，同时，在误操作、出现供电故障等非常情况下，系统也能够安全运行。
2.2确保仪表功能健全稳定充分发挥石油化工装置安全仪表的功能，最大限度地满足化工行业对仪表监测数据、安全预警等方面的需求，确保石油化工装置安全仪表功能健全、系统稳定，这也是石油化工装置安全仪表系统设计的重要原则之一。
浅谈本安仪表系统的设计
在国家标准所规定的正常工作和故障条件下 ， 产
生 的任 何 电火 花 和热 效应 均 不 能 点 燃 规定 的爆 炸 性
气体环 境 的电 气仪 表 。这 类 仪 表 需 要 国 家指 定 的权 威机 构进行认 证 ， 才可 以应用 在爆 炸 危 险场所 。典 型 产 品有变送 器 、 电磁 阀 、 转换器 、 近开关 等 。 接
分别选 用 正极性 、 负极 性 、 交流极 性 ； （）现 场本 安仪 表必 须 为 隔离 型 的 ， 隔离 型 的 ４ 非 仪 表不 能采 用 ；
能造成影响。因此 ， 本安系统的连接 电缆的分布电容
和分 布 电感 必须 加 以限制 。
（） ５ 信号的一极要接至本
（ 湖南化工 医药设计院 ， 湖南 长沙
摘
要： 介绍了本安防爆系统 的构 成 ， 分析了齐 纳安全栅与 隔离安 全栅的特点 ，
阐述 了本安防爆系统选择及本安仪表 、 安全栅 、 本安线 路的设计选 型 ， 探讨 了本 安仪
表回路的阻抗 匹配 问题 。
关键词 ： 本安防爆 ； 本安仪表 ； 安全栅 ； 参量认证 ； 设计 ； 选型 ； 回路 电阻 ； 配线
第３ ４卷第 ３期
２ ０ 年 ９月 ０８
化 工 设 计 通 讯
Ｃ ｅ ｃ ｌＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｓｇ ｍ ｍｕ ｉａ ｉｎ ｈ ｍｉａ ｇｎ ｅ ｉ ｇ Ｄｅ ｉｎ Ｃｏ ｎｃ ｔ ｓ ｏ
ＶＯ ． ４ ＮＯ ３ １３ ．
Ｓ ｐ ． ０８ ｅ ｔ ２０
爱彼 襄蘩 统 的ｌ 计 ｌ ＿ 设
中图分类号 ： Ｑ ５ ． Ｔ ０６１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０３—６ ９ （０８ ｏ —０ ４ １０ ４ ０ ２ ｏ ）３ ０２—０ ５
浅谈石油化工安全仪表系统的设计方案及实施方法
浅谈石油化工安全仪表系统的设计方案及实施方法摘要：石油资源是促进国家经济发展的有效途径之一，市场经济的不断变化，加速了石油化工企业的进步，近年来多数石油企业都在逐渐扩大规模，但在该企业的正常运行期间也出现了些许问题，为提升安全仪表系统的各方面性能，本文将对其设计方案以及实施方法进行探讨。
关键词：石油化工；安全仪表；设计方案；实施方法前言：随着当代社会科学技术的发展，多数企业都逐渐向智能化生产转型，在石油化工生产中，也积极引进智能化技术，加快了该行业在生产中的工作效率，由于石油化工在工作的过程中具有一定的危险性，因此，相关部门尤为重视安全生产问题，因此采用了安全仪表系统对该行业的工作进行安全辅助。
一、石油化工安全仪表系统的设计方案（一）稳定性设计安全仪表系统的主要组成部分有五种，即：稳定性强的继电器、可编程逻辑控制器、检测仪、开关和电磁阀。
其与分散控制系统也就是DCS相对独立，但两者之间可以进行实时联系，同时也能够在分散控制系统中呈现出工作数据，确保各环节工作在运行中的时间顺序，为停车联锁或系统的检修维护工作作好充分准备。
在安全仪表的设计中要注重其稳定性，其中包括稳定性强的可编程逻辑控制器、仪器接口、检测与执行设备等。
为保证该项系统的稳定性，可以在经过一段时间的检验之后，其出现故障的几率小，方可投入使用。
由于该项系统在正常运行中，每一环节都是息息相关且紧密相连的，其中一个环节出现故障，都将会影响安全仪表系统整体的运行。
但在石油化工中，多数人员更注重可编程逻辑控制器的稳定性，却忽略了监测以及执行两种必要元件的稳定性，导致该项系统整体性能不稳定，尚未能全面减少相关设备的危险性[1]。
为使可编程逻辑控制器和相关组成部分的稳定性都能够得到平均的发展，需在设计中提升其安全控制系统的安全指数。
在该种情况下，相关的仪表系统生产厂家均设计出了多重结构的安全仪表控制系统，例如，三、四重化结构以及非冗余结构等等。
安全仪表控制系统经过正规的安全等级认可，才可以充分展现其在工作中的作用。
分析智能测控仪表在应用工程技术结构方面的设计理念
分析智能测控仪表在应用工程技术结构方面的设计理念摘要：智能测控仪表作为应用工程技术结构的重要组成部分，具有在工程领域中实现精准测量和控制的功能。
本文通过分析智能测控仪表在应用工程技术结构方面的设计理念，探讨了其核心设计原则和应用价值。
主要从模块化设计、数据采集与处理、通信与远程控制等方面阐述了智能测控仪表的设计思路，强调了其在提高工程技术效率、优化资源利用方面的重要作用。
通过对智能测控仪表设计理念的深入分析，为工程技术领域的发展提供了有益的参考。
关键词：智能测控仪表，工程技术结构，设计理念，精准测量，远程控制。
引言：在工程技术领域，精确的测量与控制是保障项目顺利进行和效果优化的关键。
然而，传统测控方法在面对复杂多变的工程环境时存在一定局限性。
随着科技的不断进步，智能测控仪表应运而生，为工程技术的发展注入了新的活力。
智能测控仪表作为新一代测量与控制工具，以其高精度、多功能和自动化特点受到越来越多关注。
本文将深入分析智能测控仪表在应用工程技术结构中的设计理念，探讨其如何通过模块化设计、数据处理与通信远程控制等创新方案，为工程技术的高效实施提供支持。
通过剖析智能测控仪表的设计思想，我们可以更好地理解其在工程技术中的应用价值，为读者提供一个全面了解智能测控仪表设计理念的窗口。
一、智能测控仪表的设计原则与挑战在现代工程技术中，精确测量与控制是保障项目顺利进行和效果优化的关键。
然而，传统测控方法在面对复杂多变的工程环境时存在一定局限性，如数据不准确、反应时间慢、难以适应多变的工况等问题。
这些问题催生了智能测控仪表的出现，通过整合先进的传感技术、数据处理算法和通信技术，实现高效精准的测量与控制。
1.设计原则的重要性智能测控仪表的设计原则是其成功应用的基础，决定了仪表在不同工程领域的适用性和稳定性。
首要原则是精确性，即仪表能够在复杂环境下实现高精度的测量与控制，保证数据的准确性和可信度。
其次是实时性，仪表需要具备快速的响应能力，以满足工程实时性的要求。
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仪表系统的设计理念论述
模块化设计的基本流程简介
1确定工艺块初步平面布置
首先由工艺专业根据工艺流程及功能把各主要设施分成一个个工艺块，每个工艺块包括了一定数量的工艺系统，并初步定义各工艺块的输入
输出及相对应管道尺寸，生成整个工厂的工艺块流程图。
根据一些关
键的现场位置因素比如风向及管道、供电的接入点等来安排组织各个
工艺块的初步平面布置，同时要尽量减少各工艺块之间主管道的连接
数量。
组织各专业工程师一起研究各工艺块的平面布置，通过所有专
业间的通力协作以使布置满足各专业的基本要求。
2工艺块空间分配
根据项目允许的最大模块的运输尺寸和重量要求把各个工艺块中的设
备布置在钢结构的模块中，同时尽量使各模块间的界面降低到最少。
在这个过程中需要考虑及优化重要管道的布置、电仪室的位置及尺寸、主桥架的走向、土建专业主框架的尺寸、预留空间等等。
其中，电仪
室里集成了控制该模块中所有电气仪表设备的MCC和控制柜。
3发展总图
利用已定义好尺寸大小的工艺块来发展总图，确定供电及控制系统的
分配分布方案以及管道敷设和桥架的接入点。
4发展每个模块的具体尺寸重量
根据模块中已确定的所有设备来进一步发展模块的尺寸和重量，在这
个过程中，要核实项目最终施工现场关于运输和物流的所有相关要求。
5对模块进行细节设计
在这个阶段由所有专业一起开始对模块进行细节设计并开始创建三维
模型。
影响模块化设计项目的重要因素
1项目执行计划
跟采用传统施工方式的项目相比，模块化设计项目要求项目基础设计的深度更深，供货商提交最终版文件的时间要早，设计图纸及材料需要满足预制厂预制计划的要求。
2运输及物流因素
模块的尺寸和重量限制是影响模块化设计的关键因素之一，运输的方式方法、不同国家和地区对运输的相关法律法规等方面的要求都需要在进行模块化设计时有充分的考虑和完整的计划。
3工程设计
早期的模块化设计仅仅是针对管廊管架的模块化设计，模块的总体集成度水平较低，对设计而言仅需要考虑在施工的时候如何把管架预制成模块以及现场施工时模块间的安装连接。
随着模块化设计理念的持续发展，后期的模块化设计集成了一些工艺设备，所以需要在详细设计阶段就开始进行模块化设计的考虑。
而模块化设计发展至今，集成度水平已大大提升，包括了装置厂房、管道、电气及仪表的集成，设计也变得更加复杂化，所以要求在项目的FEED阶段就要应用模块化的设计理念进行设计了。
4采购
模块预制工厂的评定、材料控制、辅助材料采购、关键材料供应商的催交等等都对模块化项目的成功至关重要。
5施工因素
施工是模块化设计的最大推动因素同时也是最大的受益者。
施工的一些重要因素比如现场劳动力成本、工作效率、现场安全性、现场位置及间接费用等将会对模块化设计产生影响。
仪表及控制系统在模块化设计中的基本设计原则
1控制系统
传统项目中，控制系统一般多采用I/O卡件集中在机柜室，现场仪表信号从现场接线箱通过多对的控制电缆（Homerun）连接到端子柜的方式。
这样的方式使得所有的控制电缆必须在现场安装，也使得仪表只能在现场进行调试。
而在应用模块化设计理念时，控制系统应采用远程I/O，并将之集中在为各个模块设置的电仪室中。
各电仪室中的远程I/O再通过光纤连接到中央控制室，光纤应采用预先埋地敷设的方式。
这样的方案使得现场施工的工作量降到最低，而且每一个模块中的仪表都可以在模块预制车间进行安装接线，到了现场，仅需要将预埋好的通讯光纤进行端接即可。
在设计中应尽早确定系统的I/O点数以及对控制柜的要求，以尽早开展电仪室的设计。
尽早邀请DCS/SIS硬件供应商的加入，提前确定控制系统的软硬件方案以满足电仪室设计的要求。
2现场仪表
在模块化设计中现场仪表通常遵循下列设计原则：
1）尽量减少分体式仪表的使用，或者分体部分在安装时应尽量安装在已有的钢结构支撑上以减少对空间的占用。
2）尽早确定仪表所采用的测量技术及仪表类型，并使用仪表在样本中的外形尺寸进行前期的三维模型创建。
3）在传统项目中，仪表的安装位置一般在项目执行的后期才需要确定，但是在模块化设计中，仪表的安装位置需要尽早确定以满足模块中空间的总体考虑协调。
4）对于流量仪表应尽量选择对前后直管段要求小的类型。
3仪表信号和电源电缆及路径
1）增加使用仪表电缆快速连接技术及相对应材料，以减少现场电缆
端接的工作量，减少现场施工的时间。
2）尽量减少各模块间电缆的相互穿插连接，必要的模块间电缆相互
连接应采用预先埋地敷设的方式。
3）远程I/O到中央控制室的光纤采用预先埋地敷设的方式。
4）模块中电仪室里MCC主供电电缆及仪表用UPS的供电电缆均采用
预先埋地敷设的方式。
5）电仪室里远程I/O到模块中现场仪表的信号和供电电缆采用桥架
敷设的方式。
4三维模型的设计
在传统项目中，在设计并创建项目三维模型阶段，一般在60％模型审查阶段要求完成的内容比如分支电缆桥架、盘柜、接线箱等，在模块
化设计中则要求在30％模型审查阶段就要完成，在传统项目中90％模
型审查阶段要求完成的内容如分析小屋等，则要求提前到60％阶段，
所以对仪表和控制系统设备定位以及外形尺寸、重量的尽早确定提了
高要求。
5仪表和控制系统供应商最终资料确定
在传统项目中，除了阀门、流量计等在线仪表因为需要建模对厂家最
终资料要求的时间相对较早外，其它的离线仪表和控制系统厂家资料
的最终版要求时间比较晚。
但是在模块化设计中，这些资料在进行60％模型审查时就需要提供，否则会影响整个设计的顺利进行。
所以需要
项目团队和供应商之间增强合作才能战胜这个挑战。
6仪表的检验和测试
1）在仪表供应商的厂房或车间进行FAT及SIFT。
2）在模块预制安装车间进行电缆通断性测试以及仪表的标定和功能
测试。
3）在施工现场进行回路测试和SAT。
模块化设计的优点
模块化设计为业主提供了更具有价格竞争力的解决方案，从而也使工
程公司在日益激烈的竞争中能够占有一席之地，它的优点很多，主要
体现在以下几方面：
1）模块化设计使得工艺装置结构更加紧凑，从而优化了总的占地面积，同时降低材料数量从而降低了项目的总投资。
根据统计，采用模
块化设计最多时可以节约20％的总投资。
对于总图的优化，模块化设
计可以让总图的占地面积显著减少，多时可以减少30％－60％的面积。
2）根据统计，工人在现场施工的时间中，有30％的时间用于准备工
作及奔波在来回现场的路上，有32％的时间用于等待材料或人员，仅
有38％的时间真用于施工，可见在现场，施工工人的工作效率比较低下。
而模块化设计将大量的施工时间从现场转移到效率更高的车间或
更有竞争力的地区，从而降低了项目的总投资。
另外，现场劳动力数
量的降低，也大大降低了发生安全事故的可能性，这对于特别看重安
全的业主来说确实是一个比较大的亮点。
3）现场施工的工作量大幅降低，使得现场间接费用降低，从而总投
资降低。
模块化设计会使得电仪的设计施工提前，这改善了传统施工
方式中电仪总是“拖后腿”的局面。
4）有的典型的模块化设计具有一定的通用性，设计可以重复使用。
模块化设计的难点和挑战
模块化设计虽然具有很多优点，但是在项目执行的过程中也会面对很
多困难和挑战，主要体现在以下几方面：
1）需要所有专业之间的良好协作。
2）供应商最终版资料的及时提交是很大的挑战，同时，因为在早期
建模时需要采用样本资料以获得设备的外形尺寸和重量，而最终版资
料和样本资料之间的差别和改动会影响设计。
3）模块化设计要求业主操作维护团队的早期介入从而能在设计初期
就充分考虑到操作维护对空间的要求。
4）模块化设计使得项目的改动要求和后期的扩展要求变得困难。
5）工艺数据的改变及仪表类型的改变会影响仪表的尺寸和重量，这
也会给设计带来麻烦。
6）某些控制系统元器件从安全区转移到危险区中，会导致需要防爆
外壳，这会导致项目费用的增加。
结束语
模块化设计在发达国家应用比较普遍，也是近年来国内外各行各业普
遍关注的新的研究课题。
在工程行业，模块化设计有越来越多的应用，设计施工管理水平也在持续提升。
本文仅是对这一课题进行了简单的
探讨，发表的观点也仅代表个人观点，供大家参考，如有不当之处还
请批评指正。
仪表系统的设计理念论述。